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자동차 업계, ‘직렬 6기통’ 엔진에 집중..그 속내는?

자동차 업계, ‘직렬 6기통’ 엔진에 집중..그 속내는?BMW
2019-07-04 14:51   읽음 3,205
[사진] 더 뉴 메르세데스-벤츠 CLS


[데일리카 임상현 기자] 벤츠, 랜드로버, 마쯔다, FCA 등 기존 V6 엔진을 고수하던 제조사들은 최근 V6를 대체하는 직렬 6기통 개발을 완료했거나 서두르고 있어 그 배경에 이목이 쏠린다.

현재 글로벌 자동차 제조사들의 엔진 개발 방향은 친환경 파워트레인의 적용과 더불어 기존 내연기관의 효율향상으로 좁혀지고 있다.

이중 내연기관의 효율을 높이고자 배기량을 줄이고 터보와 슈퍼차저 등 과급장치를 달아 연비와 배출가스를 줄이려는 노력을 하고 있는 가운데 엔진 레이아웃의 변화를 통해 문제를 해결하고자 하는 제조사들이 눈에띄고 있다.

[사진] 메르세데스-AMG CLS 53 4MATIC+


직렬 6기통 엔진이 최근들어 속속들이 선보이고 있는 이유 가운데는 비용절감이 하나로 꼽힌다. 다운사이징 엔진이 보편화되면서 직렬 4기통 엔진을 중심으로 많은 제조사들이 돌아서고 있다. 직렬형 구조를 가진 4기통 엔진은 4개의 피스톤이 일렬로 서있는 형상으로 여기에 두개의 피스톤이 더해지면 비교적 간단히 직렬 6기통 엔진을 제작할 수 있다.

이를 통해 공정과정을 단순화 할 수 있으며 공유되는 부품수를 대폭 늘릴 수 있다. 하지만 기존V6 엔진을 유지하려면 별도의 설계과정과 조립라인이 필요하다.

V형 엔진과 직렬형 엔진은 피스톤과 피스톤 사이의 뱅크각부터 다르기 때문에 서로 공유할 수 있는 부분이 제한적이다. 만약 V4 엔진이 널리 쓰인다면 기존의 V6엔진을 유지하는게 여러모로 도움이 된다. 하지만 V4 엔진은 현재 탑재되는 모델도 제작하고자 하는 제조사도 없는 상태다.

[사진] 벤츠 직렬 6기통 M256 엔진


이미 4기통 엔진은 직렬형으로 방향을 잡은지 오래다. 여기에 직렬형 6기통 엔진이 선보이는 또다른 이유로는 부품의 간소화에 있다. V6 엔진의 경우 직렬 6기통 엔진에 비해 캠샤프트의 갯수와 배기 매니폴드 등의 부품 숫자가 늘어나야 한다. 직렬로 서 있는 피스톤 대비 좌우 각각 위치한 피스톤에 따라 2배의 별도의 부품이 필요한 것이다. 이는 모듈화 플랫폼과 부품 공유를 통해 비용절감을 최우선으로 하고 있는 제조사에게 큰 단점으로 꼽힐 수 밖에 없다.

이밖에 엔진의 회전질감과 소비자들이 선호하는 부드러운 엔진의 움직임도 직렬 6기통이 유리한 것으로 알려졌다. 이 분야에서 가장 많은 경험과 노하우를 가지고 있는 BMW는 이미 실키식스라는 애칭으로 직렬 6기통을 꾸준히 생산 중이다. 과거 자연흡기 시절을 지나 터보엔진 시대로 들어선 최근까지도 BMW는 꾸준히 직렬 6기통 엔진을 최신사양으로 업그레이드해 생산하고 있다.

메르세데스-벤츠도 최근 V6엔진을 대체하는 직렬 6기통 엔진을 개발해 속속들이 탑재중이다. CLS, GLE, E클래스 등에 순차적으로 탑재하고 있는 신형 6기통 엔진은 이전 V6 대비 높아진 출력과 효율로 차세대 벤츠의 파워트레인으로 평가받고 있다.

[사진] BMW, 직렬 6기통 엔진


하지만 직렬형 방식이 가진 단점도 여전히 존재한다. V6 대비 길어진 길이로 아직까지 소형차에는 장착이 어렵다는 점이다. 폭은 줄어들었지만 길이가 늘어났다는 점에서 아직까지 개발여지가 많다는 분석이다.

이에 대해 메르세데스-벤츠를 비롯한 여러 제조사들은 피스톤의 지름인 보어의 크기를 줄이고 상하로 움직이는 스트로크의 길이를 늘려 직렬형 구조가 가진 단점을 극복하려 한다. 최종 목표는 V6와 유사한 길이로 제작하는 것이며, 이를 위해 각 제조사들은 새로운 기술개발에 힘을 쏟고 있는 상황이다.

앞의 예시는 벤츠였지만 올해 초 랜드로버 역시 새로운 직렬 6기통 엔진을 발표했으며, 로터리 엔진과 스카이엑티브 기술로 유명한 마쯔다 역시 자체적으로 새로운 직렬 6기통을 개발 중이다. FCA 그룹 역시 V6를 대체하는 직렬 6기통 엔진을 개발하고 있다는 소문이 여러차례 나온만큼 현재 각 제조사들은 V6에서 직렬형 엔진으로의 변환을 서두르고 있다.


[사진] 랜드로버, 인제니움 직렬 6기통 엔진


향후 이같은 변화가 전기차 시대로 진화하는 현재시점에서 얼마나 내연기관의 수명연장에 큰 기여를 할지에 대한 궁금증이 커지고 있다. 각계 분야의 전문가들도 의견이 여러가지로 분분한만큼 기술 개발의 발전을 지켜보는 관점도 커질 것으로 예상된다.

[사진] 직렬 6기통 블럭


shlim@dailycar.co.kr
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